高職院校工程數(shù)學(xué)教學(xué)問題與對策研究

廖睿文 潘冬

【摘 要】本文分析當(dāng)前高職院校工程數(shù)學(xué)教學(xué)存在的問題，指出教學(xué)改革的必要性，并針對存在的問題提出突出專業(yè)特點、提高數(shù)學(xué)應(yīng)用能力、完善教學(xué)輔助手段、加強(qiáng)統(tǒng)計軟件應(yīng)用等對策。

【關(guān)鍵詞】高職院校 工程數(shù)學(xué) 對策

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）01C-0154-02

工程數(shù)學(xué)是高職院校理工類專業(yè)學(xué)生的一門必修基礎(chǔ)理論課程，它與工程問題關(guān)系密切，涵蓋線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計等，是專業(yè)必需的知識基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)工具。工程數(shù)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域滲透到自然科學(xué)、工程技術(shù)、社會科學(xué)、經(jīng)濟(jì)管理等多個方面，對于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、工程應(yīng)用、空間想象等能力，以及科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成有著重要意義。同時，工程數(shù)學(xué)也是碩士研究生入學(xué)考試的課程之一，其教學(xué)質(zhì)量好壞直接影響到學(xué)生的發(fā)展。當(dāng)前，職業(yè)教育在我國教育體系中仍占有重要地位，作為職業(yè)教育課程中的重要基礎(chǔ)學(xué)科，工程數(shù)學(xué)的重要性不言而喻，然而由于多種因素的影響，工程數(shù)學(xué)在職業(yè)教育中仍存在較大問題。本文試圖對工程數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀、存在的問題進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上提出工程數(shù)學(xué)教學(xué)改革的對策。

一、工程數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀與問題分析

（一）教師教學(xué)理念缺乏創(chuàng)新

工程數(shù)學(xué)是高校傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程，受傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響較大，教學(xué)手段以及教學(xué)內(nèi)容比較固定。多數(shù)教師在教學(xué)中追求知識體系的完備性，拘泥于概念的講解、繁瑣的過程推導(dǎo)，多傾向于強(qiáng)調(diào)運算技巧。這就造成了在教學(xué)過程中對于概念和模型實際背景闡述的弱化以及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、實踐能力的缺失。

較為僵化的教學(xué)理念給學(xué)生帶來了一定的學(xué)習(xí)困難。諸如，內(nèi)容枯燥難懂、概念抽象、計算煩瑣、思維難以展開、問題難以入手；重解題、輕分析，與專業(yè)學(xué)科聯(lián)系不夠，存在理論與實踐相背離的傾向。對于將要從事技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用的理工科類專業(yè)的學(xué)生來講，這種傳統(tǒng)教學(xué)理念和方式已經(jīng)不能滿足發(fā)展需求，并且不能很好地適應(yīng)教學(xué)要求，需要進(jìn)行改革與優(yōu)化。

（二）教學(xué)課程時間結(jié)構(gòu)不合理

高職院校旨在培養(yǎng)應(yīng)用型學(xué)生，其課程安排通常以專業(yè)課優(yōu)先，基礎(chǔ)課存在被邊緣化的趨勢，以至于出現(xiàn)利用較少的學(xué)時完成較多知識點傳授的教學(xué)局面。由于學(xué)?？己嗽u判的存在，導(dǎo)致在實際教學(xué)中，教師為完成教學(xué)計劃，加快教學(xué)節(jié)奏，而學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較弱，對于重難點的理解缺乏消化吸收，只能模糊接受，教學(xué)效果并不理想。同時，由于課時相對少，教師只好犧牲實踐應(yīng)用，缺乏對學(xué)生的數(shù)學(xué)實踐的初步訓(xùn)練，這就造成教學(xué)內(nèi)容與相關(guān)專業(yè)聯(lián)系不夠，難以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)工程數(shù)學(xué)的興趣，造成教學(xué)不能相長的惡性循環(huán)累積。

（三）數(shù)學(xué)建模和實驗意識薄弱

數(shù)學(xué)建模是將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語言和數(shù)學(xué)符號，借助計算機(jī)數(shù)學(xué)軟件求解得到結(jié)果的處理過程。它將數(shù)學(xué)與其他學(xué)科緊密聯(lián)系起來，對數(shù)學(xué)的發(fā)展起到了顯著的提升作用。數(shù)學(xué)實驗是在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生在教師指導(dǎo)下輔以計算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件解決實際問題的過程。數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)實驗二者均著眼于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力與創(chuàng)新意識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，強(qiáng)調(diào)對數(shù)學(xué)的體驗與探索，為數(shù)學(xué)的應(yīng)用搭建了良好的平臺。然而，高職院校課程較多，專業(yè)實訓(xùn)密集，學(xué)生對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)大部分只停留在課堂上的理論傳授，對數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實驗的了解少，只有參加數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)生才有機(jī)會在假期建模培訓(xùn)期間學(xué)習(xí)一些數(shù)學(xué)軟件，這就造成了數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗機(jī)會的缺失，以及將數(shù)學(xué)應(yīng)用于實踐的能力的缺乏。

（四）教師知識結(jié)構(gòu)單一，與專業(yè)課脫節(jié)

承擔(dān)數(shù)學(xué)教學(xué)任務(wù)的教師，大多是多年研究和傳授數(shù)學(xué)的專業(yè)數(shù)學(xué)老師，知識體系以數(shù)學(xué)為主。由于工程數(shù)學(xué)是基礎(chǔ)課，需面向全校授課，加之專業(yè)種類與班級較多，教師難以將不同專業(yè)與數(shù)學(xué)的聯(lián)系進(jìn)行有效整合，因此在教學(xué)中遵守數(shù)學(xué)知識體系的嚴(yán)謹(jǐn)，僅僅只注重傳授單純的數(shù)學(xué)知識，與學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識聯(lián)系少，在教學(xué)中對通過數(shù)學(xué)手段解決實際問題的能力展示不夠，致使工程數(shù)學(xué)的教學(xué)表象化，或是為完成教學(xué)任務(wù)而教學(xué)，為簡單教學(xué)之目的而教學(xué)。

二、促進(jìn)工程數(shù)學(xué)教學(xué)改革的建議

與其他門類的高等數(shù)學(xué)相比，工程數(shù)學(xué)思維方式和學(xué)習(xí)方法更為靈活，如教學(xué)策略得當(dāng)，即使學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對薄弱，工程數(shù)學(xué)也可以通過有效的學(xué)習(xí)從而實現(xiàn)其存在價值。這將有利于增強(qiáng)學(xué)生信心，提高其學(xué)習(xí)興趣以及個人職業(yè)素養(yǎng)。因此，推進(jìn)教學(xué)改革，有效解決當(dāng)前高職院校工程數(shù)學(xué)教學(xué)過程中存在的問題很有必要。接下來針對工程數(shù)學(xué)教學(xué)所存在的問題提出五點對策建議，旨在促進(jìn)工程數(shù)學(xué)教學(xué)的良性發(fā)展。

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，淡化數(shù)學(xué)理論，突出專業(yè)特色

高職教育以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，基礎(chǔ)課要服務(wù)于專業(yè)。教學(xué)中，工程數(shù)學(xué)不能過分追求知識體系的完備性，而要培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)思維來解決專業(yè)問題的能力，為培養(yǎng)專業(yè)人才奠定基礎(chǔ)。在教學(xué)目標(biāo)上應(yīng)更注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、實踐能力，圍繞學(xué)科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，以學(xué)生為主體，結(jié)合所學(xué)專業(yè)特點進(jìn)行課程內(nèi)容的調(diào)整，對傳統(tǒng)教學(xué)大綱做仔細(xì)的修改與完善，使其與專業(yè)課緊密結(jié)合。教師在日常教學(xué)中，應(yīng)淡化嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論證明，以了解為主，不再要求學(xué)生執(zhí)著于繁瑣的數(shù)學(xué)推理和計算。靈活運用教學(xué)方法，把數(shù)學(xué)知識融入學(xué)生熟悉的生活實例或?qū)I(yè)實例，降低單純學(xué)習(xí)工程數(shù)學(xué)的難度和枯燥感，提高學(xué)生的積極性，讓學(xué)生感覺到學(xué)有所用，主動參與學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際專業(yè)問題的能力。

（二）擴(kuò)展實踐教學(xué)，提高數(shù)學(xué)應(yīng)用能力

實踐出真知。數(shù)學(xué)課程向來缺少實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在理論課教學(xué)的同時，應(yīng)增加實踐環(huán)節(jié)，利用理論知識指導(dǎo)實踐教學(xué)，提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力。在教學(xué)改革中，合理利用教學(xué)時間，在工程數(shù)學(xué)的各個課程中適當(dāng)增加實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，針對具體的問題進(jìn)行具體的實踐教學(xué)，在講授部分?jǐn)?shù)學(xué)概念和理論時，可通過實驗和專業(yè)中的實例相結(jié)合，以專業(yè)案例引出概念或者用案例闡述概念。例如，在學(xué)習(xí)工程數(shù)學(xué)中隨機(jī)變量的數(shù)字特征時，可以加入學(xué)生熟悉的測量數(shù)據(jù)精度案例，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，加深對工程數(shù)學(xué)知識的認(rèn)識和應(yīng)用。

（三）促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)資源的建設(shè)，完善教學(xué)輔助手段

傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)主要采用多媒體課件和黑板教學(xué)，一定程度上制約了教學(xué)空間的拓展。為此，應(yīng)當(dāng)合理改革教學(xué)輔助手段，開發(fā)網(wǎng)絡(luò)資源。網(wǎng)絡(luò)課程作為一種新型的教學(xué)模式，包含豐富的教學(xué)資源，具有資源的共享性、學(xué)習(xí)的自主性、課程結(jié)構(gòu)的開放性、學(xué)習(xí)的協(xié)作性等鮮明特點，能夠開闊學(xué)生視野、提升學(xué)生的互助學(xué)習(xí)能力。高職院?？梢苑e極構(gòu)建“工程數(shù)學(xué)”課程網(wǎng)站，建立涵蓋工程數(shù)學(xué)教學(xué)計劃、視頻、課件、教案、習(xí)題、反思、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)答疑交流和學(xué)生反饋等內(nèi)容的系統(tǒng)性網(wǎng)絡(luò)資源。一方面，學(xué)生可以借助課程網(wǎng)站提前了解教學(xué)內(nèi)容，完成課前預(yù)習(xí)，學(xué)生之間也可以互相交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗，通過討論、合作等方式完成確定的學(xué)習(xí)任務(wù)。另一方面，教師則可以及時了解各個班級、各個層次的學(xué)生對知識的接受理解程度，也能及時有效地答疑解惑，并通過總結(jié)與反饋，發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中存在的一系列問題。

（四）加強(qiáng)統(tǒng)計軟件應(yīng)用，解除繁瑣計算負(fù)擔(dān)

工程數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)離不開眾多的統(tǒng)計軟件，統(tǒng)計軟件運用的缺失將給工程數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)帶來諸多困難。因此，為提升教學(xué)與學(xué)習(xí)效率，加強(qiáng)統(tǒng)計軟件的指導(dǎo)與應(yīng)用成為提升工程數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的必然選擇。在教學(xué)過程中，除去概念和性質(zhì)等必要的基礎(chǔ)理論外，應(yīng)積極教授和引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和利用Mathematica、Eviews、SPSS、Stata等經(jīng)典統(tǒng)計軟件進(jìn)行計算。例如，求解行列式、矩陣、線性方程組等運算時，手工計算雖尚可進(jìn)行，但繁瑣易錯，借助統(tǒng)計軟件Mathematica等軟件進(jìn)行計算，簡單快捷又精確，可以有效減輕學(xué)生用傳統(tǒng)方法進(jìn)行計算產(chǎn)生的額外負(fù)擔(dān)，實現(xiàn)學(xué)習(xí)效率的大幅度提升。又如，可借助SPSS等數(shù)據(jù)分析與處理平臺，讓學(xué)生理解與掌握數(shù)據(jù)的采集、管理，以及必要的數(shù)據(jù)分析，在增強(qiáng)學(xué)生動手能力的同時，又可以增強(qiáng)其成就感。

（五）拓寬教師知識面，加強(qiáng)學(xué)科交叉合作

針對工程數(shù)學(xué)教學(xué)與專業(yè)課難以有效融合的現(xiàn)狀，高職院校工程數(shù)學(xué)應(yīng)打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，積極吸納學(xué)校不同專業(yè)的任課教師，把原來只由數(shù)學(xué)教師進(jìn)行數(shù)學(xué)課程體系建設(shè)的方式，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)教師與各專業(yè)課程的教師共同設(shè)計、共同參與的跨學(xué)科合作模式。注重數(shù)學(xué)與各個學(xué)科的交叉，將必要的、難度較小的專業(yè)知識提前引入數(shù)學(xué)教學(xué)，吸收專業(yè)學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用實例，將其真正融入數(shù)學(xué)的教學(xué)之中。另一方面，數(shù)學(xué)教師不應(yīng)局限于本專業(yè)，要積極向其他專業(yè)老師虛心學(xué)習(xí)，或者到教學(xué)理念先進(jìn)的院校學(xué)習(xí)成功經(jīng)驗；此外，還應(yīng)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)資源，拓寬視野和知識面，增強(qiáng)自身業(yè)務(wù)能力。

作為基礎(chǔ)學(xué)科，工程數(shù)學(xué)對于以理工類專業(yè)為主的高職院校具有重要作用。本文對當(dāng)前高職教學(xué)中存在的諸如教學(xué)理念缺乏創(chuàng)新、課程時間結(jié)構(gòu)不合理、與專業(yè)課脫節(jié)等問題進(jìn)行了闡述，只有不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，擴(kuò)展實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，強(qiáng)化與專業(yè)學(xué)科相結(jié)合能力，完善網(wǎng)絡(luò)資源，豐富教學(xué)輔助手段，實現(xiàn)學(xué)科交叉融合，才能夠促進(jìn)高職教學(xué)中工程數(shù)學(xué)教學(xué)的改革與進(jìn)步。

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙元吉.《工程數(shù)學(xué)》課程建設(shè)現(xiàn)狀與對策[J].價值工程，2011（8）

[2]張長勤，岳超慧.工程數(shù)學(xué)教學(xué)改革的探索與實踐[J].大學(xué)數(shù)學(xué)，2014（4）

[3]王岳.基于專業(yè)需求的高職《工程數(shù)學(xué)》教學(xué)探索[J].中國科技信息，2011（8）

【作者簡介】廖睿文（1987— ），女，廣西桂平人，桂林理工大學(xué)南寧分校講師，碩士，研究方向：工程數(shù)學(xué)與計算機(jī)應(yīng)用。

（責(zé)編 丁 夢）